CN102704497B - 一种用于处理高填方边坡的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于处理高填方边坡的技术，包括：采用表层土换填碾压夯实技术解决填土边坡中大气降雨表层入渗问题；采用中部坡体压力灌浆技术解决大气降雨临界入渗深度范围内填土的密实度问题；采用下部坡面夯实护脚技术解决大气降雨临界入渗深度范围外填土的稳定性问题。本发明技术针对填土边坡的特殊性及其失稳根本原因，提出一种自上而下采用表层土换填碾压夯实+中部坡体压力灌浆+下部坡面夯实护脚进行填土边坡加固的立体组合治理技术方法。其优点是：表层土换填碾压夯实技术阻隔大气降雨表层入渗通道，解决填土边坡浅层稳定性问题；中部坡体压力灌浆技术增强大气降雨临界入渗深度范围内填土密实度，解决填土边坡深层稳定性问题。

Description

一种用于处理高填方边坡的方法
技术领域
本发明技术涉及填方边坡的一种处理技术，具体的说是一种自上而下采用换填碾压夯实、坡体压力灌浆与坡面夯实护脚联合处理填方边坡的立体组合治理技术。
背景技术
在山区及丘陵地带新建工程时，为满足场地整平需要，将形成大量的高陡填方边坡。填方边坡物质成分复杂、结构松散，在降雨或地震等不利因素作用下极易失稳，造成的巨大经济损失。采用单一的抗滑支挡措施(如抗滑桩、锚拉桩等)处理时，由于填土自身抗剪强度低、自稳能力差，达到设计安全标准常需大截面的抗滑桩或多排抗滑桩，施工成本高、周期长，且难以形成桩间土拱效应，桩间土容易挤出造成治理工程失效。采用单一的锚固措施(如预应力锚索、格构锚索等)处理时，由于填土与锚固体间的粘结强度较低，达到设计安全标准常需大直径的长预应力锚索，施工成本高、施工工艺复杂，且当填土碎块石含量较高时，成孔难度大、预应力易损失。由此可见，传统治理加固措施施工工艺复杂、成本高、周期长、技术可靠度不高，难以从根本上解决填土边坡的永久稳定性问题，因此有必要从填土自身的特殊性及其失稳机理角度来建立该类边坡的治理体系。
填土边坡变形失稳主要有两方面的原因，一是大气降雨使一定深度范围内的土体湿润饱和，降低填土抗剪强度；二是大气降雨改变坡体内地下水动力学条件，产生渗透力效应，进一步弱化边坡稳定性，即大气降雨和填土结构的松散性是导致该类边坡产生变形失稳的根本原因。
大量工程实践及数值模拟结果显示，填土边坡失稳范围、规模与大气降雨临界入渗深度相关，对于强～中等透水性填土，当降雨强度在100mm/d、降雨历时在3d以内时，填土边坡失稳临界深度在地表以下6～8m范围内。由此可见，填土边坡治理的关键在于如何止水和提高表层土的密实度。
发明内容
本发明目的是针对填土自身的特殊性及其失稳根本原因，基于灾变空间分区的治理思想，以大气降雨临界入渗深度为切入点，提出一种自上而下的立体组合治理技术，从根本上阻隔填土边坡变形失稳的通道，提高该类边坡治理的可靠性，降低施工成本和缩短施工工期。
本发明一种用于处理高填方边坡的方法，具体技术内容如下：
(1)表层土换填碾压夯实技术解决大气降雨表层入渗问题，具体将坡顶面以下3.0m深度范围内的填土采用三七灰土置换并用振动压路机碾压夯实；
(2)中部坡体压力灌浆技术解决大气降雨临界入渗深度范围内填土的密实度问题，具体对坡顶面以下1.2倍大气降雨临界入渗深度范围内的填土采用水泥—水玻璃双液进行坡体压力灌浆，形成坡面硬化层；
(3)下部坡面夯实护脚技术解决大气降雨临界入渗深度范围外填土的稳定性问题，具体对坡顶面以下1.2倍大气降雨临界入渗深度范围外的填土坡面进行人工夯实，并在坡脚附近顺坡面设置一道高3.0m的浆砌块石护脚墙。
本发明一种用于处理高填方边坡的方法的优点如下：
(1)表层土换填碾压夯实技术既阻隔了大气降雨与地下水间的联系通道，又解决了浅层填土的稳定性问题。
(2)坡体压力灌浆技术既解决了大气降雨临界入渗深度范围内填土的密实度问题，又解决了深层填土的稳定性问题。
(3)针对填土自身的特殊性及其失稳根本原因，基于灾变空间分区的治理思想，以大气降雨临界入渗深度为切入点，从根本上阻隔了填土边坡产生变形失稳的通道。在技术方面具有针对性强、可靠性高等优点，在施工方面具有工艺简单、工期短、造价低等优点。
附图说明
图1为用于处理高填方边坡的方法处理高填方边坡典型剖面图。
图2为用于处理高填方边坡的方法灌浆导管结构图。
图中，尺寸均以mm计，1-填方坡面线，2-原地面线，3-8m灌浆孔，4-4m灌浆孔，5-3m高浆砌块石墙，6-10加强箍，7-10出浆孔，8-36普通钢管，A换填碾压夯实区，B压力灌浆区，C坡面夯实护脚区，h降雨临界入渗深度
具体实施方式
根椐图1、图2所示：一种用于处理高填方边坡的方法，具体实施步骤如下：
(1)表层土换填碾压夯实：将坡顶面以下3.0m深度范围内的填土采用三七灰土(生石灰：粘性土＝3：7)置换，并采用18t振动压路机夯实4～6遍，碾压密实度不小于90％；
(2)中部坡体压力灌浆：对坡顶面以下3.0m～1.2倍大气降雨临界入渗深度范围内的填土采用钢花管进行压力灌浆，形成坡面硬化层；
(3)下部坡面夯实护脚：对坡顶面以下1.2倍大气降雨临界入渗深度范围外的填土坡面采用N63.5重锤人工夯实，夯击数不少于4击，夯迹搭接长度不小于10cm，并在脚附近顺坡面设置一道高3.0m、顶宽不小于0.4m的浆砌块石护脚墙。
所述坡面硬化层按下列方式完成：首先垂直于坡面按4.0×4.0m间距呈梅花型间隔布置深度分别为4.0m与8.0m两种规格的灌浆孔，灌浆孔径50～90mm，采用无水干钻施工工艺成孔；成孔后将制作好的钢花管置于孔内，并用带喷头的洗孔水管冲洗孔壁直到孔口返清水为止；最后装上压浆头进行孔内注浆，待注浆压力稳定在2.0MPa时即停止灌浆，最终在坡体一定深度范围内形成硬化层。
所述钢花管按下列方式制作：钢花管采用外径36mm，壁厚4mm的普通钢管加工制成，钢管尾部加工成尖锥形，顶部焊接10mm加强箍，尾部1.5m以下管壁四周每隔125mm钻10mm出浆孔，其它管壁四周每隔80mm钻10mm出浆孔，钢管上端400mm范围内不开出浆孔。
所述压力灌浆按下列方式完成：将灌浆孔自左向右进行编号，按(1、4、7)，(2、5、8)，(3、6、9)的编号将灌浆孔分为三组，并按照先下排后上排顺序依次对每一组进行灌浆，灌浆液采用水泥—水玻璃，水泥浆与水玻璃浆体积比1：1.0；灌浆采用活塞封闭管口以保证灌浆压力，灌浆稳定压力不小于2.0MPa。

Claims (4)

1.一种用于处理高填方边坡的方法，其特征在于，具体实施步骤如下：
(1)表层土换填碾压夯实：将坡顶面以下3.0m深度范围内的填土采用三七灰土置换，三七灰土为生石灰：粘性土＝3：7，并采用18t振动压路机夯实4～6遍，碾压密实度不小于90％；
(2)中部坡体压力灌浆：对坡顶面以下3.0m～1.2倍大气降雨临界入渗深度范围内的填土采用钢花管进行压力灌浆，形成坡面硬化层；
(3)下部坡面夯实护脚：对坡顶面以下1.2倍大气降雨临界入渗深度范围外的填土坡面采用N63.5重锤人工夯实，夯击数不少于4击，夯迹搭接长度不小于10cm，并在脚附近顺坡面设置一道高3.0m、顶宽不小于0.4m的浆砌块石护脚墙。
2.根椐权利要求1所述的一种用于处理高填方边坡的方法，其特征在于，所述坡面硬化层是按下列方式完成：首先垂直于坡面按4.0×4.0m间距呈梅花型间隔布置深度分别为4.0m与8.0m两种规格的灌浆孔，灌浆孔径采用无水干钻施工工艺成孔；成孔后将制作好的钢花管置于孔内，并用带喷头的洗孔水管冲洗孔壁直到孔口返清水为止；最后装上压浆头进行孔内注浆，待注浆压力稳定在2.0MPa时即停止灌浆，最终在坡体一定深度范围内形成硬化层。
3.根椐权利要求1所述的一种用于处理高填方边坡的方法，其特征在于，所述钢花管是按下列方式制作：钢花管采用外径36mm，壁厚4mm的普通钢管加工制成，钢管尾部加工成尖锥形，顶部焊接加强箍，尾部1.5m以下管壁四周每隔125mm钻出浆孔，其它管壁四周每隔80mm钻出浆孔，钢管上端400mm范围内不开出浆孔。
4.根椐权利要求1所述的一种用于处理高填方边坡的方法，其特征在于，所述压力灌浆按下列方式完成：将灌浆孔自左向右进行编号，按(1、4、7)，(2、5、8)，(3、6、9)的编号将灌浆孔分为三组，并按照先下排后上排顺序依次对每一组进行灌浆，灌浆液采用水泥—水玻璃，水泥浆与水玻璃浆体积比1：1.0；灌浆采用活塞封闭管口以保证灌浆压力，灌浆稳定压力不小于2.0MPa。
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